Отличительная реакция галогенпроизводных

Тонкую медную проволоку загнуть на конце в петлю и прокалить этот конец в пламени горелки до исчезновения окраски пламени горелки, охладить. Окунуть прокаленный конец проволоки в бромистый этил. При внесении в пламя горелки медной проволоки, смоченной галогенпроизводным, появляется ярко-зеленая окраска пламени вследствие образования летучего соединения меди с бромом. Эта реакция характерна для галогенпроизводных (проба Бейльштейна). Для очистки проволоку смачивают соляной кислотой и снова прокаливают.

Контрольные вопросы

1. Написать уравнения реакций: а) бромистого калия с серной кислотой, б) полученного продукта с этиловым спиртом (механизм), в) суммарное уравнение реакции, г) спирта с серной кислотой, д) внутримолекулярной дегидратации спирта, е) образования диэтилового эфира, ж) бромистого водорода с серной кислотой [1–11, 37].

2. Написать реакции при очистке сырого бромистого этила: а) серной кислотой; б) гидросульфитом натрия.

3. Объяснить роль серной кислоты в синтезе и при очистке бромистого этила.

4. С какой целью в реакционную смесь добавляют воду?

5. Почему при получении бромистого этила его собирают под слоем воды и при охлаждении?

6. При расчете синтеза учесть, что концентрация спирта дана в объемных процентах.

4.2. Бромистый бутил (1-бромбутан)

Сведения о веществах, принимающих участие в реакции синтеза бромистого бутила, и вспомогательных материалах, представлены в табл. 4.

Таблица 4. Вещества, принимающие участие в реакции синтеза бромистого бутила, и вспомогательные материалы

Реактив	Плотность, г/см3	Концентрация, %	Количество
			г	мл
Бутанол-1	0,809	99,5	12,96	рассчитать
Калий бромид	–	98,5	31,00	–
Серная кислота	1,830	[29]	–	23,00
Вода дистиллированная	1,000	–	–	–
Натрий бисульфит	–	98,0	–	–
Кальций хлористый (безводный)	–	96,5	–	–

Примечание. Перед началом синтеза уточнить концентрации имеющихся в лаборатории реактивов.

Посуда и приборы

Для синтеза бромистого бутила, шт.:

Колба круглодонная К (или грушевидная Гр) 250 мл . . . . . .	1
Холодильник обратный (ХШ, ХПТ). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Сетка асбестовая . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Горелка Бунзена или Теклю. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Штатив . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1

Прибор для синтеза бромистого этила показан на рис. 4. В нижней части штатива закрепляют кольцо на расстоянии 8–10 см от верхнего края газовой горелки. Для равномерности обогрева и во избежание растрескивания колбы из стекла при нагревании при проведении синтеза необходимо использовать асбестовую сетку. В круглодонную колбу объемом 250 мл вносят кипелки и соединяют с обратным холодильником.

Рис. 4. Прибор для синтеза бромистого бутила:

1 – горелка; 2 – асбестовая сетка; 3 – колба круглодонная или грушевидная; 4 – холодильник обратный; 5 – штатив

Для выделения бромистого этила из реакционной смеси, шт.:

Колба круглодонная К (или грушевидная Гр) 250 мл . . . . . .	1
Дефлегматор шариковый . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Холодильник ХПТ (Либиха) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Аллонж АИ или АИО. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Колба коническая Кн (Эрленмейера) 100 мл. . . . . . . . . . . . . .	1
Баня со льдом . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Штатив . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Горелка Бунзена или Теклю . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Асбестовая сетка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Пробка резиновая . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1

Прибор для выделения бромистого этила показан на рис. 5. Из прибора для синтеза бромистого бутила (рис. 4) удаляют холодильник и реакционную колбу (одногорлую круглодонную или грушевидную) соединяют с шариковым дефлегматором (или елочным с насадкой Вюрца) и длинным водяным нисходящим холодильником Либиха, присоединяют аллонж. Воду в холодильник подают противотоком.

Приемник (колбу коническую) помещают в баню со смесью льда и воды. Температуру перегонки в данном случае можно не контролировать, поэтому шариковый дефлегматор закрывают резиновой пробкой.

Рис. 5. Прибор для выделения бромистого бутила из реакционной смеси:

1 – горелка; 2 – асбестовая сетка; 3 – колба круглодонная или грушевидная; 4 – дефлегматор шариковый; 5 – пробка резиновая; 6 – холодильник Либиха; 7 – аллонж; 8 – приемник; 9 – баня со льдом; 10 – штативы

Для очистки 1-бромбутана (1 этап), шт.:

Воронка делительная ВД 250 мл. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Колба коническая Кн (Эрленмейера) 250 мл. . . . . . . . . . . .	3
Штатив . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1

Прибор для промывки и сушки бромистого этила (рис. 6) состоит из делительной воронки, закрепленной на штативе, и расположенной под ней конической колбы. Во избежание потери продукта во время разделения необходимо, чтобы под делительной воронкой находилась колба в случае, если воронка «капает» (плохо притерт кран делительной воронки); забыли закрыть кран делительной воронки.

а

б

в

Рис. 6. Прибор для отделения сырого 1-бромбутана и очистки его от побочных продуктов реакции:

а – отделение сырого 1-бромбутана после перегонки; б – очистка сырого 1-бромбутана от побочного диэтилового эфира; в – очистка сырого 1-бромбутана от следов серной кислоты; 1 – штатив; 2 – делительная воронка; 3 – коническая колба

Для очистки 1-бромбутана (2 этап), шт.:

Колба КП-2-100 (Вюрца) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Термометр ТЛ (0±150) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Холодильник ХПТ (Либиха) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Аллонж АИ или АИО. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Колба коническая Кн (Эрленмейера) 50 мл . . . . . . . . . . . . . . .	1
Плитка электрическая . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Баня воздушная . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1
Штатив . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .	1

Прибор для перегонки бромистого бутила представлен на рис. 7. На штативе закрепляют кольцо и устанавливают электрическую плитку.

Рис. 7. Прибор для перегонки при атмосферном давлении

на воздушной бане:

1 – колба перегонная; 2 – насадка Вюрца; 3 – термометр; 4 – холодильник; 5 – аллонж; 6 – приемник; 7 – трубочки капиллярные (кипелки); 8 – баня воздушная; 9 – плитка электрическая; 10 – штатив

Перегонную колбу (колбу Вюрца или круглодонную с насадкой Вюрца) соединяют с длинным водяным нисходящим холодильником Либиха, присоединяют аллонж. Воду в холодильник подают противотоком. Температуру перегонки контролируют термометром.